使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料及其制备方法，是将具有不同粘度指数的不少于两种的PC材料混合作为基体材料，添加经过表面处理的导电填料和未经过表面处理的导电填料同时分散于基体材料中，制得材质均匀的PC复合材料，再通过注塑或挤出成型工艺获得兼具表面导电和截面导电特性的成型制品。获得的导电PC复合材料在截面上形成类似聚合物

【技术实现步骤摘要】
使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及导电PC复合材料
，尤其涉及一种使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料，以及该导电PC复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]静电式空气净化器的集尘板一般采用金属材质，是基于金属材质具有导电性好、压降少的优点，但由于金属材料不耐腐蚀、不易清洗，还存在制作形状单一、加工复杂、加工费用高等缺点，致使业内设计逐渐转向综合性能更好的高分子复合材料。采用高分子复合材料制备静电式空气净化器集尘板的方法目前有两种，一是在高分子材料制作的片材表面涂敷抗静电、导电材料，这种方法看似简单，实则由于基材与导电、抗静电涂敷材料间缺乏有效的粘合作用，导致材料在使用过程中存在因抗静电、导电效果逐渐丧失直至失效的弊端，另外，该方法无法满足材料截面导电的使用要求；另一种是在诸如聚丙烯片材表面进行化学刻蚀处理后直接聚合导电高分子材料的方法，该方法加工制作费用较高，效果可控性较差，且依然存在使用过程中表层导电材料剥离等问题，同样无法满足制件截面导电的技术要求，而截面导电性缺陷在材料裁切后暴露的截面处尤为突出。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术存在的不足，本专利技术的导电PC复合材料，利用具有不同粘度指数的PC材料混合作为基体，同时填充经过表面处理的导电填料和未经过表面处理的导电填料分散在基体中，形成类似聚合物
‑
填料的梯度结构材料，从而保证成型制品表面具有优异导电效果的同时，成型制品截面同样具有导电效果。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供的使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料，是将具有不同粘度指数的不少于两种的PC材料混合作为基体材料，添加经过表面处理的导电填料和未经过表面处理的导电填料同时分散于基体材料中，制得材质均匀的PC复合材料，再通过注塑或挤出成型工艺获得兼具表面导电和截面导电特性的成型制品；
[0005]导电PC复合材料包括以下质量份原料组分：
[0006][0007]各PC材料的熔融指数MI均在2～60g/10min范围；
[0008]导电填料选用碳纤维、碳纤维粉、金属纤维(如不锈钢金属纤维等)、金属粉末(如
325目以上铜粉、不锈钢粉等)、导电炭黑、碳纳米管、抗静电剂中的至少一种；
[0009]经过表面处理的导电填料选用表面经过有机化处理的导电填料、表面经过光固化处理的导电填料、表面经过等离子体刻蚀处理的导电填料中的一种。
[0010]传统导电高分子材料由于一般采用均质基础树脂，低分子量填料在高剪切注塑力的作用下更利于富集在表面层，而截面中心处的导电材料明显有断层现象，因此，传统材料仅仅获得了表面导电能力，对要求截面导电效果的应用要求很难满足。本专利技术的导电PC复合材料，通过不同粘度(利用熔融指数反映粘度特性，粘度越高，MI越低，反之亦然)的PC材料配比作为基体，并同时填充经过表面处理的导电填料和未经过表面处理的导电填料。不同PC材料在注塑或其它方式成型时形成不同粘度的层流，填充的经过表面处理的导电填料因与基体的相互作用力高于未经过表面处理的导电填料，因此在注塑过程中，低粘度PC层流中多富集未经过表面处理的导电填料，而经过表面处理的导电填料因为与基体树脂间具有较强的作用力，这种作用力在注塑过程中不会因为高剪切力而受到破坏，从而较多地富集在高粘度PC层流中，这种不同粘度
‑
填料间的关系，形成了截面上的类似梯度结构，从而保证了截面导电性的获得。
[0011]作为对上述技术方案的限定，表面有机化处理包括由硅烷类偶联剂进行表面处理、由钛酸酯类偶联剂进行表面处理、由沥青基和丙烯酸基偶联剂进行表面处理中的至少一种。
[0012]作为对上述技术方案的限定，导电PC复合材料还包括改性相容剂0.5～2.5份、改性助剂0.5～2.5份；所述改性助剂包括分散剂、稳定剂中的至少一种。
[0013]作为对上述技术方案的限定，所述改性相容剂选用乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯丙烯酸共聚物(EBA)、乙烯丙烯酸乙酯聚合物(EEA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯(MBS)中的至少一种。
[0014]作为对上述技术方案的限定，所述分散剂选用硬脂酸盐、有机硅酮类分散剂、脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂、酯类分散剂中的至少一种。如硬脂酸锌、硬脂酸钙、硅油、PETS等。
[0015]作为对上述技术方案的限定，所述稳定剂选用酚类抗氧剂或者酚类抗氧剂与辅助抗氧剂的混合物，如抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂P152或者上述抗氧剂与抗氧剂168的混合物。
[0016]作为对上述技术方案的限定，由PC复合材料制得的成型制品表面电阻率与截面电阻率均不超过1
×
106ohm/sq。
[0017]进一步限定导电PC复合材料的其它组分，与基体材料和导电填料更适配，从而使复合材料的综合性能更优异，利于成型制品的性能提高。
[0018]同时，本专利技术还提供了如上所述使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料的制备方法，该制备方法包括：
[0019]将全部原料组分加入到低速混合设备中混合5～30分钟，混合后的物料投入双螺杆挤出机主料仓中，在40～280℃机筒温度条件下熔融挤出，经传送带风冷或水浴冷却后，再经切粒机造粒、干燥，制得使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料；
[0020]或是将除导电材料之外的所有原料组分在低速混合设备中混合5～30分钟，混合
后的物料投入双螺杆挤出机主料仓中，将导电材料投入双螺杆挤出机的侧喂料中，在40～280℃机筒温度条件下熔融挤出，经传送带风冷或水浴冷却后，再经切粒机造粒、干燥，制得使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料。
[0021]作为对上述技术方案的限定，所述双螺杆挤出机的双螺杆L/D为30～50。
[0022]本专利技术导电PC复合材料的制备方法，操作便捷，不需特别限定，只需先将组分低速混合再在特定温度下熔融挤出，利用基体材料间粘度的不同和导电填料的处理性不同，使复合材料在注塑过程形成不同粘度的层流，并在不同层流富集不同的导电填料，获得截面上的类似梯形结构，保证成型制品的截面导电性能。
[0023]综上所述，本专利技术利用基体材料组成的不同粘度特性，配合填充不同表面处理性的导电填料，形成类似聚合物
‑
填料的梯度结构材料，解决了传统高分子材料仅能获得表面导电能力，而截面导电性较差，难以满足对截面导电效果应用需求的技术难题。获得的导电PC复合材料保证成型制品表面具有优异导电效果的同时，使成型制品截面同样具有导电效果。
附图说明
[0024]图1、为本专利技术实施例1导电PC复合材料样品的截面导电检测照片；
[0025]图2、为对比例1导电PC复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料，其特征在于：将具有不同粘度指数的不少于两种的PC材料混合作为基体材料，添加经过表面处理的导电填料和未经过表面处理的导电填料同时分散于基体材料中，制得材质均匀的PC复合材料，再通过注塑或挤出成型工艺获得兼具表面导电和截面导电特性的成型制品；导电PC复合材料包括以下质量份原料组分：各PC材料的熔融指数MI均在2～60g/10min范围；导电填料选用碳纤维、碳纤维粉、金属纤维、金属粉末、导电炭黑、碳纳米管、抗静电剂中的至少一种；经过表面处理的导电填料选用表面经过有机化处理的导电填料、表面经过光固化处理的导电填料、表面经过等离子体刻蚀处理的导电填料中的一种。2.根据权利要求1所述使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料，其特征在于：表面有机化处理包括由硅烷类偶联剂进行表面处理、由钛酸酯类偶联剂进行表面处理、由沥青基和丙烯酸基偶联剂进行表面处理中的至少一种。3.根据权利要求1所述使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料，其特征在于：导电PC复合材料还包括改性相容剂0.5～2.5份、改性助剂0.5～2.5份；所述改性助剂包括分散剂、稳定剂中的至少一种。4.根据权利要求3所述使成型制品同时具有表面导电和截面导电特性的导电PC复合材料，其特征在于：所述改性相容剂选用乙烯丙烯酸甲酯共聚物、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯丙烯酸乙酯聚合物、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯中的至少一种。5.根据权利要求3所述使成型...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉强，王秋菊，
申请(专利权)人：烟台恒大聚合体有限公司，
类型：发明
国别省市：